JP2004340796A - Pressure sensitive sensor and opening/closing mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体の接触を検出する感圧センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の感圧センサを図9〜図12を用いて説明する。
【0003】
図9は従来の感圧センサが配設された開閉装置として自動車のスライドドアの外観図で、1は自動車の開口部としてのボディー、2はボディー1を開閉する開閉部としてのスライドドアで、モータ(図示せず)により電動で開閉する。スライドドア2の端部には感圧センサとしてのタッチセンサ3が配設されている。図10(a)、(b)は図9のA−A線における断面図である。図10(a)はボディー1とスライドドア2との間に物体の挟み込みがない状態でスライドドア2が閉止した場合、図10(b)はボディー1とスライドドア2との間に物体の挟み込みがある場合を示している。図10(a)、(b)において、タッチセンサ3は空隙部4を挟んで対抗する2つの電極5を有している。タッチセンサ3はフランジ部7に近接して配設され、取付け金具6を介してスライドドア2に固定されている。
【0004】
上記構成により、スライドドア2が閉動作中に図10(b)のように物体Mが挟み込まれると、挟み込みの衝撃荷重によりタッチセンサ3の前端がフランジ部7の前端と同じ位置までつぶれた時、タッチセンサ3の電極4同士が接触し挟み込みが検出され、スライドドア2の閉動作が停止されて反転後退させられる(特許文献1参照)。
【0005】
しかしながら、前記従来の構成では、タッチセンサ3が挟み込みを検出してからモータが反転を開始しようとしても、スライドドア2の重量により慣性力が働き、瞬時に反転はしない。すなわち、タッチセンサ3が挟み込みを検出してからも暫時、スライドドア2は閉止方向に移動してしまい、フランジ部7の前端が物体に当たってもさらに押圧するため、物体に不要に過大な荷重が印加されてしまうといった課題があったため、発明者らは次のような改良を考案した。
【0006】
図11(a)、(b)は発明者らの行った考案における感圧センサ8をスライドドア2に適用した場合の、図9のA−A線に相当する位置における断面図である。図11(a)は物体の挟み込みがない状態でスライドドア2が閉止した場合、図11(b)は物体の挟み込みがある場合を示している。図12(a)は同考案の感圧センサ8に物体が斜め方向から接触した際の外観図、図12(b)は図12(a)のB−B線における断面図である。
【0007】
感圧センサ8はケーブル状で可撓性の有る圧電センサからなる感圧手段9と、感圧手段9を支持する支持手段10とからなり、支持手段10は側壁部11aと中空部11bとを有した荷重吸収部11を備えている。12は感圧センサ8をスライドドア2の端面に固定するための取付け金具、13は助手席側ドア、14及び15はフランジである。
【0008】
この構成により、図11(b)に示したように、物体Mがフランジ15と感圧センサ8の間に挟み込まれると、感圧センサ8が物体の接触による押圧により変形し、感圧手段9は前記変形の加速度が所定値以上となると物体の接触を検出する。そして、感圧手段9により物体の接触が検出されるとスライドドア2の閉動作が停止されて反転後退させられる。この際、スライドドア2の重量による慣性力により暫時、スライドドア2が閉止方向に移動しても、荷重吸収部11が変形して物体Mに印加される挟み込みの荷重を吸収するため、物体に不要に過大な荷重が印加されてしまうといったことがなく、挟み込み荷重を低減することができる(特許文献2参照)。
【0009】
【特許文献1】
特開平10−264652号公報
【特許文献2】
特開2002−96637号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献2に記載の従来の感圧センサ8は、図12(a)、(b)に示したように感圧センサ8に物体Mが斜め方向から接触すると、側壁部11aと中空部11bとからなる荷重吸収部11が柔らかいため、接触点Pを中心として広い範囲D1にわたって荷重吸収部11が腰折れ状態となり、感圧手段9が変形する際の曲率が小さくなり、変形の加速度が所定値以上にならず、物体の接触を検出できない場合があるといった課題があった。
【0011】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、物体が斜め方向から接触しても確実に接触を検出し、かつ、接触時に物体に印加される荷重を低減できる感圧センサを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、荷重吸収部の少なくとも一部の横幅を感圧手段を配設した位置の横幅よりも大きくしたものである。これによって、斜め方向からの物体の接触に対する荷重吸収部の強度保持力を高めたので、斜め方向から物体が接触した際に、接触点を中心として荷重吸収部が広範囲にわたって腰折れして感圧手段の変形が不要に小さくなるといったことがなくなり、斜め方向からの物体の接触を確実に検出でき、かつ、荷重吸収部により接触時に物体に印加される荷重を低減できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
請求項1の発明は、荷重吸収部の少なくとも一部の横幅を感圧手段を配設した位置の横幅よりも大きくしたことにより、斜め方向からの物体の接触に対する荷重吸収部の強度保持力を高めたので、斜め方向から物体が接触した際に、接触点を中心として荷重吸収部が広範囲にわたって腰折れして感圧手段の変形が不要に小さくなるといったことがなくなり、斜め方向からの物体の接触を確実に検出でき、かつ、荷重吸収部により接触時に物体に印加される荷重を低減できる。
【0014】
請求項2の発明は、特に請求項1に記載の感圧手段を支持手段と一体成型したことにより、感圧手段と支持手段の密着性を全体に均一化するので、接触を検出する際に感度が場所によって不均一になることがなくなり、検出の信頼性が向上する。
【0015】
請求項3の発明は、特に請求項1または2に記載の支持手段の少なくとも荷重吸収部を発泡樹脂で成形したことにより、成形時に発泡密度を調節することにより荷重吸収部の強度保持力と荷重吸収性能を容易に変えることができ、設計の自由度が高まる。また、従来のように荷重吸収のための中空部を設けないので、水分の侵入により凍結して検出性能が劣化するといったことがなく、信頼性が向上する。
【0016】
請求項4の発明は、特に請求項1〜3のいずれか1項に記載の支持手段の横断面を略三角形に成型したことにより、斜め方向からの物体の接触を確実に検出するための支持手段の具体的形状を提示できる。
【0017】
請求項5の発明は、特に請求項1〜3のいずれか1項に記載の支持手段の横断面を略ダルマ型に成型したことにより、斜め方向からの物体の接触を確実に検出するための支持手段の具体的形状を提示できる。
【0018】
請求項6の発明は、特に請求項1〜5のいずれか1項に記載の支持手段が長手方向の少なくとも一方の端部で感圧手段を所定長さ折り返して弾性保持したことにより、感圧センサの長手方向の端部でも物体の接触による押圧により感圧手段が変形可能となり、感圧センサの全長にわたって物体の接触を検出することができる。
【0019】
請求項7の発明は、特に請求項1〜5のいずれか1項に記載の感圧センサを、自動車のスライドドア、テールゲート、トランクリッド、昇降式ウィンドウ、サンルーフ、トラックの荷台用開閉ウィング、及び、建物やエレベータのドア、シャッター等の少なくとも1つの開閉扉と、前記開閉扉により開閉される開口部との少なくとも一方に配設し、前記感圧センサからの出力信号に基づき前記開閉扉の駆動を制御することにより、これらの開閉扉への物体の接触を検出して開閉扉の駆動を安全に制御することができる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図1から図8を参照して説明する。
【0021】
(実施例1)
実施例1の発明を図1から図5、図9を参照して説明する。実施例1では本発明の感圧センサを自動車のスライドドアに適用した場合を示している。
【0022】
図1(a)、(b)は本実施例1の感圧センサにおける図9のA−A線に相当する位置での断面図である。図1(a)はスライドドアが完全に閉扉した状態を、図1(b)は助手席側ドア13とスライドドア2との間に物体の挟み込みがある状態を示しており、図面上側が車室内側、下側が車外側である。
【0023】
先ず、本発明の実施例1の感圧センサ16の構成は以下の通りである。図1より、感圧センサ16は、感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ17と、圧電センサ17を支持する支持手段18とを有している。支持手段18は、圧電センサ17を弾性保持するとともに圧電センサ17に隣接して物体の接触による押圧を吸収する荷重吸収部19を有している。荷重吸収部19の少なくとも一部の横幅は圧電センサ17を配設した位置の横幅よりも大きくしており、これを実現する具体的形状として、支持手段18の横断面を略三角形に成型している。支持手段18は、少なくとも荷重吸収部19を発泡樹脂で成形している。また、圧電センサ17は支持手段18と一体押出し成型が可能であり、大量生産が可能となる。また、圧電センサ17を支持手段18と一体成型することにより、圧電センサ17と支持手段18の密着性を全体に均一化することができる。支持手段18、荷重吸収部19は圧電センサ17より柔軟性を有しており、物体が接触した際の押圧で圧電センサ17がより変形しやすくなっている。
【0024】
支持手段18は取付け金具20に両面テープ21で接着され、取付け金具20はビス22でスライドドア2の端部に固定される。
【0025】
図2に感圧センサ16の端部の構成図を示す。圧電センサ17は支持手段18と一体押出し成型された後、所定長さに切断された後、圧電センサ17の端部加工のため、圧電センサ17を残して支持手段18の両端部を一部切除する。そして、圧電センサ17の両端にそれぞれ、断線検出用の抵抗体封入部23と、圧電センサ17からの出力信号に基づき物体の接触を判定する判定部24が接続される。25は判定部24への電源供給と判定信号出力のためのリード線、26は後述するスライドドア2の制御手段に接続するためのコネクタである。そして、圧電センサ17は両端部27、28でそれぞれU字状に所定長さ折り返して弾性体29、30により弾性保持してモールドされる。弾性体29、30の断面形状は支持手段18と同様である。また、弾性体29、30の材質は支持手段18で用いた発泡樹脂材料と同様にするのが望ましい。
【0026】
図3は本実施例1のブロック図である。図3において、31はスライドドア2を駆動する駆動手段32を制御する制御手段である。
【0027】
次に作用について説明する。図4(a)は本実施例の感圧センサ16に斜め方向から物体Mが接触した際の外観図、図4(b)は図4(a)のB−B線における断面図である。図4(a)、(b)において、感圧センサ16に斜め方向から物体Mが接触すると、接触による押圧Wにより接触点Pを中心として領域D2で感圧センサ16及び圧電センサ17が変形する。この際、図4(a)、(b)に示したように、支持手段18の横断面が略三角形に成型され、荷重吸収部19の少なくとも一部の横幅が圧電センサ17を配設した位置の横幅よりも大きくしたことにより、斜め方向からの物体Mの接触に対する荷重吸収部19の強度保持力を高めたので、斜め方向から物体Mが接触しても、図12(a)、(b)に示した従来の感圧センサ8のように、接触点Pを中心として荷重吸収部11が広い範囲D1にわたって腰折れして感圧手段9の変形の曲率が不要に小さくなるといったことがなくなり、圧電センサ17の変形の曲率が従来よりも大きくなる。これにより、物体Mの接触時に圧電センサ17の変形の加速度が所定値以上となり、判定部24により物体の接触が判定され、制御手段32により駆動手段31が制御されてスライドドア2の閉動作が停止、反転後退させられ、不要な挟み込みが防止される。
【0028】
図5は圧電センサ17からの出力信号V、判定部24の判定出力J、駆動手段31への印加電圧Vmを示す特性図である。図より、使用者の閉扉動作により時刻t1で駆動手段31にVdの電圧が印加されるとスライドドア2が閉扉動作を開始する。駆動手段31による閉扉動作時には注意喚起のため制御手段32からアラームを発生してもよい。
【0029】
次に、閉扉動作中にスライドトア2の端部に物体Mが接触すると、スライドトア2の端部に配設された感圧センサ16と物体Mとが接触し、物体Mによる押圧が圧電センサ17及び荷重吸収部19に印加される。荷重吸収部19は圧電センサ17より柔軟性を有しているので、物体Mの接触点P中心として押圧により荷重吸収部19が圧縮されて変形し押しつぶされる。これにより圧電センサ17も接触点Pを中心として屈曲し変形する。
【0030】
この際、図5に示したように物体Mの接触が起こると圧電センサ17からは圧電効果により圧電センサ17の変形の加速度に応じた信号(図5の基準電位V0より大きな信号成分)が出力される。この際、荷重吸収部19が圧電センサ17よりも柔軟性を有した発泡樹脂からなり、接触の際に荷重吸収部19が圧縮されるので圧電センサ17の変形量が増大する。このように圧電センサ17は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ17の出力信号も大きくなる。これにより、本来の接触時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易くなり、接触判定時の判定精度が上がり、誤判定がなくなる。
【0031】
また、この際、スライドドア2の重量による慣性力により暫時、スライドドア2が閉止方向に移動しても、荷重吸収部19が変形して物体Mに印加される接触による荷重を吸収するため、物体Mに不要に過大な荷重が印加されてしまうといったことがなく、接触の際の荷重を低減することができる。
【0032】
判定部24は物体Mの接触がない状態ではLoの出力を行うが、物体Mの接触によりVのV0からの正方向の振幅(V−V0)がD0以上ならば接触が生じたと判定し、時刻t2で判定出力としてHiの信号を出力する。Hi信号は振幅(V−V0)がD0以上である間、継続される。
【0033】
制御手段31では判定部24からHi信号があると駆動手段32への+Vdの電圧印加を停止し、−Vdの電圧を一定時間印加してスライドドア2を一定距離開扉動作させ、接触を解除する。この場合、スライドドア2を完全開扉するまで開扉動作させてもよい。また、制御手段31では判定部24からHi信号があると、予め記憶しておいた所定の音声信号を発生して周囲に注意喚起してもよい。この音声信号としては、例えば、「接触を検出しましたのでスライドドアを開きます」といったメッセージを発生する。このような音声信号は、例えば、カーナビゲーション装置やカーオーディオ装置のスピーカから発生してもよい。
【0034】
尚、物体の接触の際、VがV0より大となるか小となるかは、圧電センサ17の屈曲方向や分極方向、電極の割付け(どちらを基準電位とするか)、圧電センサ17の支持形状により変わるため、判定部24でVのV0からの振幅|V−V0|に基づき接触を判定する構成としてもよく、VのV0に対する大小によらず挟み込みを判定することができる。
【0035】
上記作用により、実施例1の感圧センサによれば、荷重吸収部の少なくとも一部の横幅を感圧手段を配設した位置の横幅よりも大きくしたことにより、斜め方向からの物体の接触に対する荷重吸収部の強度保持力を高めたので、斜め方向から物体が接触した際に、接触点を中心として荷重吸収部が広範囲にわたって腰折れして感圧手段の変形が不要に小さくなるといったことがなくなり、斜め方向からの物体の接触を確実に検出でき、かつ、荷重吸収部により接触時に物体に印加される荷重を低減できる。
【0036】
また、感圧手段を支持手段と一体成型したことにより、感圧手段と支持手段の密着性を全体に均一化するので、接触を検出する際に感度が場所によって不均一になることがなくなり、検出の信頼性が向上する。
【0037】
また、支持手段の少なくとも荷重吸収部を発泡樹脂で成形したことにより、成形時に発泡密度を調節することにより荷重吸収部の強度保持力と荷重吸収性能を容易に変えることができ、設計の自由度が高まる。また、従来のように荷重吸収のための中空部を設けないので、水分の侵入により凍結して検出性能が劣化するといったことがなく、信頼性が向上する。
【0038】
また、支持手段の横断面を略三角形に成型したことにより、斜め方向からの物体の接触を確実に検出するための支持手段の具体的形状を提示できる。
【0039】
尚、感圧センサ16をスライドドア2に配設する他の構成を図6(a)〜(c)に示す。図6(a)はフランジ部14と感圧センサ16との隙間をなくした構成で、フランジ部14と感圧センサ16との隙間に物体が接触するのを避けることができる。図6(b)はスライドドア2を構成する外板2a、内板2bのうち、内板2bがスライドドア2の端部で段差2cを設けた場合の感圧センサ16と取付け金具20との構成を示したものである。さらに、図6(c)は感圧センサ16をスペーサ33を介して直接スライドドア2の端部に両面テープ21で接着固定する構成を示したもので、例えば、圧電センサ17、支持手段18、及び、スペーサ33を一体成形した後に、スライドドア2の端面形状に合わせてスペーサをカットして接着する構成が可能であり、多様なスライドドアの端部形状に対応して容易にレイアウトすることが可能な上、取付け金具20が不要となるため部品の合理化が可能となる。
【0040】
また、実施例1では移動体が自動車のスライドドアであったが、移動体が自動車のテールゲート、トランクリッド、昇降式ウィンドウ、サンルーフ、トラックの荷台用開閉ウィング、及び、建物やエレベータのドア、シャッター等の少なくとも1つの開閉扉であってもよく、これらの開閉扉への物体の接触を検出して開閉扉の駆動を安全に制御することができる。
【0041】
(実施例2)
実施例2の発明を図7(a)、(b)を参照して説明する。図7(a)は実施例2の感圧センサ16における断面図、図7(b)は同感圧センサ16に斜め方向から物体Mが接触した際の断面図である。実施例2が実施例1と相違する点は、支持手段18の横断面が略ダルマ型に成型された点である。
【0042】
この構成により、感圧センサ16に斜め方向から物体Mが接触すると、図7(b)に示したように、支持手段18の横断面が略ダルマ型に成型され、荷重吸収部19の少なくとも一部、すなわち、略ダルマ型の下段の横方向凸部19aの横幅が圧電センサ17を配設した位置の横幅よりも大きくしたことにより、斜め方向からの物体Mの接触に対する荷重吸収部19の強度保持力を高めたので、斜め方向から物体Mが接触しても、図12(a)、(b)に示した従来の感圧センサ8のように、接触点Pを中心として荷重吸収部19が広い範囲D1にわたって腰折れして感圧手段9の変形の曲率が不要に小さくなるといったことがなくなり、圧電センサ17の変形の曲率が従来よりも大きくなる。これにより、実施例1と同様に、物体Mの接触時に圧電センサ17の変形の加速度が所定値以上となり、判定部24により物体の接触が判定され、制御手段32により駆動手段31が制御されてスライドドア2の閉動作が停止、反転後退させられ、不要な挟み込みが防止される。
【0043】
尚、感圧センサ16の他の構成における断面図を図8(a)〜(c)に示す。図8(a)は荷重吸収部19を略台形にした構成における断面図で実施例2と同様な効果がある。また、図8(b)は荷重吸収部19に中空部34を設けた構成における断面図で、圧電センサ17がより変形しやすくなるので、感度が向上する。さらに、図8(c)は支持手段18の底面側に固定部35を有し、固定部35の弾性率は荷重吸収部19の弾性率よりも小さくした構成における断面図で、支持手段18の底面をドアや窓枠に固定する際に固定面が変形して位置決めしずらいといったことがない。
【0044】
以上の実施例1、2では、感圧センサを自動車等の開閉扉に適用したが、走行装置のバンパーで物体の衝突を検出する用途に適用したり、工作機械の各種駆動部やロボットのアーム、昇降式の収納装置等、他の各種移動体に対して本発明を適用して物体の接触を検出することも可能である。
【0045】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明の感圧センサによれば、荷重吸収部の少なくとも一部の横幅を感圧手段を配設した位置の横幅よりも大きくしたことにより、斜め方向からの物体の接触に対する荷重吸収部の強度保持力を高めたので、斜め方向から物体が接触した際に、接触点を中心として荷重吸収部が広範囲にわたって腰折れして感圧手段の変形が不要に小さくなるといったことがなくなり、斜め方向からの物体の接触を確実に検出でき、かつ、荷重吸収部により接触時に物体に印加される荷重を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本実施例1のスライドドアが挟み込みがない状態で完全に閉扉した状態での感圧センサにおける図9のA−A線に相当する位置での断面図
(b)本実施例1の助手席側ドアとスライドドアとの間に物体の挟み込みがある状態での感圧センサにおける図9のA−A線に相当する位置での断面図
【図2】同感圧センサの端部の構成図
【図3】同感圧センサのブロック図
【図4】(a)同感圧センサに斜め方向から物体Mが接触した際の外観図
(b)図4(a)のB−B線における断面図
【図5】同感圧センサの圧電センサからの出力信号V、判定部の判定出力J、駆動手段への印加電圧Vmを示す特性図
【図6】(a)感圧センサの他の実施例において、フランジ部と感圧センサとの隙間をなくした場合の構成図
(b)感圧センサの他の実施例において、スライドドアの内板がスライドドアの端部で段差を設けた場合の感圧センサと取付け金具との構成図
(c)感圧センサの他の実施例において、感圧センサをスペーサを介して直接スライドドアの端部に両面テープで接着固定する場合の構成図
【図7】(a)実施例2の感圧センサにおける断面図
(b)同感圧センサに斜め方向から物体が接触した際の断面図
【図8】(a)感圧センサの他の実施例において、荷重吸収部を略台形にした構成における断面図
(b)感圧センサの他の実施例において、荷重吸収部に中空部を設けた構成における断面図
(c)感圧センサの他の実施例において、支持手段の底面側に固定部を有し、固定部の弾性率は荷重吸収部の弾性率よりも小さくした構成における断面図
【図9】従来例1の感圧センサが配設された開閉装置としての自動車のスライドドアの外観図
【図10】(a)同感圧センサが配設されたスライドドアが挟み込みがない状態で完全に閉扉した状態での図9のA−A線における断面図
(b)同感圧センサが配設されたスライドドアとボディーとの間に物体の挟み込みがある状態での図9のA−A線における断面図
【図11】(a)従来例2の感圧センサが配設されたスライドドアが挟み込みがない状態で完全に閉扉した状態での図9のA−A線に相当する位置での断面図
(b)同感圧センサが配設されたスライドドアとボディーとの間に物体の挟み込みがある状態での図9のA−A線に相当する位置での断面図
【図12】(a)同感圧センサに物体が斜め方向から接触した際の外観図
(b)図12(a)のB−B線における断面図
【符号の説明】
16 感圧センサ
17 圧電センサ(感圧手段)
18 支持手段
19 荷重吸収部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure sensor for detecting contact of an object.
[0002]
[Prior art]
A conventional pressure-sensitive sensor will be described with reference to FIGS.
[0003]
FIG. 9 is an external view of a sliding door of an automobile as an opening / closing device provided with a conventional pressure-sensitive sensor, wherein 1 is a body as an opening of the automobile, 2 is a sliding door as an opening / closing section for opening and closing the
[0004]
With the above configuration, when the object M is pinched as shown in FIG. 10B during the closing operation of the
[0005]
However, in the above-described conventional configuration, even if the motor attempts to start reversing after the
[0006]
FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views at a position corresponding to line AA in FIG. 9 when the pressure-
[0007]
The pressure-
[0008]
With this configuration, when the object M is sandwiched between the
[0009]
[Patent Document 1]
JP 10-264652 A [Patent Document 2]
JP-A-2002-96637
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIGS. 12A and 12B, when the object M comes into contact with the
[0011]
The present invention solves such a conventional problem, and provides a pressure-sensitive sensor that can reliably detect contact even when an object comes into contact from an oblique direction and reduce the load applied to the object at the time of contact. The purpose is to do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is configured such that the width of at least a part of the load absorbing portion is larger than the width of a position where the pressure sensing means is provided. As a result, the strength holding force of the load absorbing portion against the contact of the object from an oblique direction is increased, so that when the object comes into contact from an oblique direction, the load absorbing portion breaks over a wide area around the contact point, and the pressure-sensitive means The deformation of the object does not become unnecessarily small, the contact of the object from an oblique direction can be reliably detected, and the load applied to the object at the time of contact by the load absorbing portion can be reduced.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, at least a part of the width of the load absorbing portion is made larger than the width of the position where the pressure sensing means is disposed, so that the strength retaining force of the load absorbing portion against contact of an object from an oblique direction is obtained. As a result, when the object comes into contact from an oblique direction, the load absorbing part does not bend over a wide area around the contact point and the deformation of the pressure-sensitive means does not become unnecessarily small. Can be reliably detected, and the load applied to the object at the time of contact by the load absorbing portion can be reduced.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, since the pressure-sensitive means of the first aspect is integrally formed with the support means, the adhesion between the pressure-sensitive means and the support means is made uniform over the whole. Sensitivity does not become uneven depending on the place, and the reliability of detection is improved.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, at least the load absorbing portion of the supporting means according to the first or second aspect is formed of a foamed resin. The absorption performance can be easily changed, and the degree of freedom in design increases. Further, since a hollow portion for absorbing a load is not provided as in the related art, the detection performance is not degraded due to freezing due to intrusion of moisture, and the reliability is improved.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in particular, the support means according to any one of the first to third aspects has a cross section formed into a substantially triangular shape, so that a support for reliably detecting contact of an object from an oblique direction is provided. The specific shape of the means can be presented.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in particular, by forming the cross section of the supporting means according to any one of the first to third aspects into a substantially Dharma shape, it is possible to reliably detect contact of an object from an oblique direction. The specific shape of the support means can be presented.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in particular, the supporting means according to any one of the first to fifth aspects is configured such that the pressure-sensitive means is folded back at a predetermined length at least at one end in the longitudinal direction to elastically hold the pressure-sensitive means. The pressure-sensitive means can be deformed by the pressing by the contact of the object at the longitudinal end of the sensor, and the contact of the object can be detected over the entire length of the pressure-sensitive sensor.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in particular, the pressure-sensitive sensor according to any one of the first to fifth aspects is further provided with a sliding door, a tailgate, a trunk lid, an elevating window, a sunroof, an opening / closing wing for a truck bed, And, at least one door such as a door of a building or an elevator, a shutter, and the like, and an opening part opened and closed by the door, and disposed on at least one of the doors, based on an output signal from the pressure-sensitive sensor, the opening and closing of the door By controlling the driving, it is possible to detect the contact of the object with these doors and control the driving of the doors safely.
[0020]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
(Example 1)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. Example 1 shows a case where the pressure-sensitive sensor of the present invention is applied to a sliding door of an automobile.
[0022]
1A and 1B are cross-sectional views of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment at a position corresponding to line AA in FIG. 9. 1A shows a state in which the sliding door is completely closed, and FIG. 1B shows a state in which an object is sandwiched between the
[0023]
First, the configuration of the pressure-
[0024]
The support means 18 is adhered to a mounting
[0025]
FIG. 2 shows a configuration diagram of an end of the pressure-
[0026]
FIG. 3 is a block diagram of the first embodiment. In FIG. 3,
[0027]
Next, the operation will be described. FIG. 4A is an external view when the object M comes into contact with the pressure-
[0028]
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating the output signal V from the
[0029]
Next, when the object M comes into contact with the end of the
[0030]
At this time, when the object M comes into contact as shown in FIG. 5, a signal (signal component larger than the reference potential V0 in FIG. 5) corresponding to the acceleration of the deformation of the
[0031]
At this time, even if the
[0032]
The
[0033]
When there is a Hi signal from the
[0034]
It should be noted that upon contact of an object, whether V is larger or smaller than V0 depends on the bending direction and the polarization direction of the
[0035]
According to the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment, the width of at least a part of the load absorbing portion is made larger than the width of the position where the pressure-sensitive means is provided, so that the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment can prevent the object from oblique contact. The strength retention of the load absorbing part has been increased, so that when an object comes into contact from an oblique direction, the load absorbing part breaks over a wide area centering on the contact point, and the pressure-sensitive means does not needlessly be deformed and becomes smaller. Also, the contact of the object from an oblique direction can be reliably detected, and the load applied to the object at the time of the contact can be reduced by the load absorbing portion.
[0036]
In addition, since the pressure-sensitive means is integrally molded with the support means, the adhesion between the pressure-sensitive means and the support means is made uniform throughout, so that the sensitivity when detecting contact does not become uneven depending on the location, The detection reliability is improved.
[0037]
In addition, by forming at least the load absorbing portion of the support means with a foamed resin, the strength retention force and the load absorbing performance of the load absorbing portion can be easily changed by adjusting the foaming density at the time of molding, and the degree of freedom of design can be improved. Increase. Further, since a hollow portion for absorbing a load is not provided as in the related art, the detection performance is not degraded due to freezing due to intrusion of moisture, and the reliability is improved.
[0038]
Further, by forming the cross section of the support means into a substantially triangular shape, it is possible to present a specific shape of the support means for reliably detecting contact of an object from an oblique direction.
[0039]
FIGS. 6A to 6C show another configuration in which the pressure-
[0040]
In the first embodiment, the moving body is the sliding door of the car. At least one opening / closing door such as a shutter may be used, and the drive of the opening / closing door can be safely controlled by detecting contact of an object with these opening / closing doors.
[0041]
(Example 2)
[0042]
With this configuration, when the object M comes into contact with the pressure-
[0043]
8A to 8C are cross-sectional views of another configuration of the pressure-
[0044]
In the first and second embodiments, the pressure sensor is applied to the opening / closing door of an automobile or the like. However, the pressure sensor may be applied to an application for detecting collision of an object with a bumper of a traveling device, various driving units of a machine tool, and a robot arm. It is also possible to detect the contact of an object by applying the present invention to various other moving objects such as a vertically movable storage device.
[0045]
【The invention's effect】
As is clear from the above embodiment, according to the pressure-sensitive sensor of the present invention, at least a part of the width of the load absorbing portion is made larger than the width of the position where the pressure-sensitive means is disposed, so that the oblique direction is obtained. Strength of the load absorbing part against the contact of the object has been increased, so that when the object comes into contact from an oblique direction, the load absorbing part breaks over a wide area around the contact point, and the deformation of the pressure sensitive means becomes unnecessary and small. Thus, the contact of the object from an oblique direction can be reliably detected, and the load applied to the object at the time of contact by the load absorbing portion can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor in a state in which the sliding door of the first embodiment is completely closed without any entrapment at a position corresponding to the line AA in FIG. 9B. FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor at a position corresponding to the line AA in FIG. 9 in a state where an object is sandwiched between the passenger side door and the sliding door according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram of the pressure-sensitive sensor. FIG. 4A is an external view when an object M comes into contact with the pressure-sensitive sensor from an oblique direction. FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram showing an output signal V from a piezoelectric sensor of the pressure-sensitive sensor, a judgment output J of a judgment unit, and a voltage Vm applied to a driving means. FIG. 13B is a configuration diagram in a case where a gap between the flange portion and the pressure-sensitive sensor is eliminated in the embodiment of FIG. In another embodiment, the pressure sensitive sensor and the mounting bracket when the inner plate of the sliding door has a step at the end of the sliding door (c) In another embodiment of the pressure sensitive sensor, FIG. 7A is a cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor according to the second embodiment, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor according to the second embodiment. FIG. 8 (a) is a cross-sectional view of another embodiment of the pressure-sensitive sensor in which the load absorbing portion is substantially trapezoidal. FIG. 8 (b) is a cross-sectional view of another embodiment of the pressure-sensitive sensor. Sectional view (c) in a configuration in which a hollow portion is provided in the absorbing portion In another embodiment of the pressure-sensitive sensor, a fixing portion is provided on the bottom side of the supporting means, and the elastic modulus of the fixing portion is larger than the elastic modulus of the load absorbing portion. FIG. 9 is a sectional view of a configuration in which the size is also reduced. FIG. 10A is an external view of a sliding door of an automobile as an opening / closing device provided with a pressure-sensitive sensor. FIG. 10A shows a state in which the sliding door provided with the pressure-sensitive sensor is completely closed without being caught. 9 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9 (b). FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9 in a state where an object is sandwiched between the slide door provided with the pressure-sensitive sensor and the body. (A) Cross-sectional view at a position corresponding to the line AA in FIG. 9 in a state where the slide door on which the pressure-sensitive sensor of Conventional Example 2 is disposed is completely closed without being caught, FIG. 12A is a cross-sectional view at a position corresponding to the line AA in FIG. 9 in a state where an object is sandwiched between the sliding door and the body where the sensor is disposed. FIG. 12 (b) is an external view when contact is made from an oblique direction. Sectional view at line [Explanation of reference numerals]
16 Pressure-
18 Support means 19 Load absorbing part
Claims (7)
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CN109938945A (en) * | 2019-04-11 | 2019-06-28 | 广东博智林智能技术有限公司 | A kind of Multi-functional wheel chair bed |
WO2020039665A1 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 株式会社ミツバ | Sensor unit manufacturing method |
-
2003
- 2003-05-16 JP JP2003138832A patent/JP2004340796A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020039665A1 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 株式会社ミツバ | Sensor unit manufacturing method |
JP2020030114A (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 株式会社ミツバ | Method for manufacturing sensor unit |
JP7016777B2 (en) | 2018-08-23 | 2022-02-07 | 株式会社ミツバ | How to manufacture the sensor unit |
US11401746B2 (en) | 2018-08-23 | 2022-08-02 | Mitsuba Corporation | Sensor unit manufacturing method |
CN109938945A (en) * | 2019-04-11 | 2019-06-28 | 广东博智林智能技术有限公司 | A kind of Multi-functional wheel chair bed |
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